Дипломная работа (колледж/техникум) на тему Разработка технологического процесса изготовления сварной конструкции «Бак цементировочный»

Содержание:

Введение 3
1. Общая часть 8
1.1. Характеристика заданной сварной конструкции 8
1.2. Выбор марки стали сварной конструкции 11
2. Расчетно-технологическая часть 14
2.1. Выбор методов получения заготовки 14
2.2. Выбор способа сборки конструкции 19
2.3. Выбор способа сварки и его экономическое обоснование 22
2.4. Последовательность сборочно-сварочных операций 27
2.5. Выбор сварочных материалов 29
2.6. Выбор и расчет режимов сварки 32
2.7. Выбор сборочно-сварочного оборудования 36
2.8. Выбор сварочного оборудования (электрического) 40
2.9. Выбор метода контроля заданной сварной конструкции 43
3. Проектирование сборочно-сварочного участка (цеха) 45
3.1. Организация рабочего места сварщика 45
3.2. Описание планировки участка (цеха) 47
3.3. Организация ремонта и техническое обслуживание оборудования 49
4. Экономическая часть 51
4.1. Расчет технологических норм времени на сварку конструкции 51
4.2. Расчет производственной мощности и программа выпуска изделия 53
4.3. Расчет партии и количества оборудования 55
4.4. Расчет себестоимости изделия 57
4.5. Расчет эффективности производства сварной конструкции 60
5. Охрана труда и техника безопасности при выполнении сварочных работ 62
5.1. Организация работ по обеспечению техники безопасности при производстве сварочных работ 62
5.2. Противопожарные мероприятия 65
5.3. Мероприятия по охране труда на предприятии 66
Заключение 69
Список использованных источников 71

Введение:

Одним из величайших изобретений в истории промышленности, является сварка. Данное изобретение принадлежит Николаю Николаевичу Бенардосу и Николаю Гавриловичу Славянову, которые первыми на практике применили дуговую электрическую сварку, а также обозначили принципы шовной и точечной контактной сварки.
Сварка, один наиболее применяемых технологических процессов в промышленности. Благодаря использованию свойств электрической дуги, на свет появилось множество современных механизмов, изделий и узлов, без которых машиностроение, как дисциплина, не смогла бы существовать.
Выполнение многих видов металлических конструкций при помощи дуговой сварки, дало максимальную вариативность заготовительных производств. Использование проката, гнутых профилей, штампованных и кованых изделий, а также заготовок, полученных различными видами литья в производстве конструкций с помощью сварки, значительно облегчило весь цикл технологических процессов. Также при использовании сварки, появилась возможность сваривать материалы с разными физическими и механическими свойствами. Т.к. металл сварного шва, при правильном выборе сварочных материалов и режимов сварки, имеют большую прочность и твердость, чем основной материал, такие соединения, получили наибольшее распространение, в отличие от выполнения громоздких литых или кованых изделий большой массы. Также за счет использования сварки при производстве конструкций, значительно снижается её масса, а также конечная себестоимость, как такового. При помощи сварки возможно получить соединения неразъемного типа, для практически любых металлов и сплавов. Сварка материалов различных толщин и сечений, также существенно облегчает технологический процесс производства конструкций.
В наше время, уже практически не осталось ни одной отрасли, в которой не применялось сварочное производство, будь-то машиностроение или пищевая промышленность.
Каждый год проводятся исследования и вводятся новейшие технологии в освоении новых видов сварки и сопряженных с этим процессом технологий. Все чаще, в исследованиях затрагиваются принципы ресурсосбережения, защиты окружающей среды, уменьшение потребления энергоносителей, снижение расхода сварочных материалов при выполнении работ, использование роботизированных сварочных комплексов, взамен тяжелой ручной работы человека.
Использование различных видов сварки позволяет изготавливать конструкции с очень высокими механическими и эксплуатационными характеристиками. Экономия материала при производстве конструкций, снижет трудоемкость изготовления, вследствие чего, снижается как основное время изготовления изделия, так и повышается условия труда работников.
С каждым годом растет список возможностей использования сварки. Авиакосмическая промышленность без использования сварки и современных сварочных и присадочных материалов, до сих пор бы оставалась на уровне прошлого тысячелетия.
Сварка позволяет в наши дни, сваривать различные изделия, как в микроэлектронике (с толщиной деталей в несколько микрон), так и в тяжелом машиностроении, в котором детали могут достигать толщин больше метра.
Также, с внедрением новых видов сварки, появилась возможность сваривать стальные детали с большим содержанием углерода в химическом составе, сваривать стали и сплавы разных структурных классов, сваривать разнородные материалы и .т.д. Возможность сваривать сплавы на основе титана, молибдена, хрома, циркония, и никеля и других сплавов, позволила изготавливать конструкции, которые могут максимально продолжительное время работать в агрессивных средах.
Качество сварки в наши дни в первую очередь зависит от применения прогрессивных методов и режимов, в использовании современных сварочных комплексов и аппаратов, эффективности внедрения новых, более современных методик выполнения работ и т.д.
В наши дни механизированные и автоматизированные методы сварки, с каждым днем играют наиболее значительную роль в производстве металлоконструкций и прочих сварных изделий. Переход от ручного труда сварщика к механизированным способам сваривания металлов и сплавов, дал возможность совершенствовать уже существующие технологические процессы сборки и сварки изделий, внедрять высокопроизводительные поточные и автоматизированные линии производства, создавать целые механизированные и роботизированные сварочные комплексы, где участие человека минимизировано. Также совершенствование процессов сварочной обработки, позволило внедрять в производство новые типы специального сварочного оборудования и оснастки.
Условия сварочных работ, при использовании современных методов обработки, позволило выполнять сварочные работы в сложных климатический и технологических условиях, таких как: сварка под водой, сварка при повышенных температурных условиях, сварочные работы в условиях воздействия радиационного излучения, в условиях невесомости и в вакууме. Также развитие сварочных технологий позволяет выполнять работы во всех пространственных положениях.
С каждым годом совершенствуется и сварочная аппаратура и оборудование. Появились такие новые виды сварки как: лазерная, плазменная, диффузионная, сварка трением, сварка взрывом, сварка

Заключение:

В выполненной выпускной квалификационной работе стояла задача по разработке технологического процесса сварной конструкции «Бак цементировочный», которая должна представлять собой изделие высокой надежности, с точки зрения прочности, герметичности и долговечности работы. С целью обеспечения повышенной надежности работы, организации высокопроизводительного процесса обработки наиболее ответственных деталей бака, необходимо решить следующие задачи:
— На основе критического анализа существующего технологического процесса разработать более эффективный процесс изготовления процесса изготовления деталей;
— Предусмотреть возможность широкого использования высокопроизводительного оборудования, технологической оснастки и режущего инструмента;
— Наметить мероприятия по окружающей среды и безопасности жизнедеятельности работников цеха;
— Определить технико-экономические показатели работы цеха;
— Применение новых технических средств.
Задачей сварочной операции является получение механически неразъемных соединений, подобных по свойствам свариваемому материалу. Это может быть достигнуто, когда по своей природе сварное соединение будет максимально приближаться к свариваемому металлу.
Свойства твёрдых тел, в том числе и механические (прочность, упругость, пластичность и др.), определяются их внутренними энергетическими связями.
В зависимости от материала сварной конструкции, её габаритов, толщины свариваемого металла и других особенностей свариваемого изделия предпочтительное применение находят определённые разновидности дуговой электрической сварки.
В ходе выполнения этой работы изучил нормы и стандарты, которые необходимо знать для изучения сварочного производства.
В процессе разработки технологического процесса дипломного проекта были решены следующие задачи:
— дана характеристика материалу конструкции с точки зрения его свариваемости;
— подобрано оборудование для изготовления металлоконструкции;
— подобрана схема сборки – сварки конструкции;
— сконструировано приспособление для сборки –сварки конструкции;
— рассмотрены методы контроля качества сварных конструкций;
— рассмотрены особенности технической подготовки производства;
— выполнен расчет производственной себестоимости изготовления конструкции;
— указаны мероприятия по охране труда в сборочно-сварочном цехе;
Вывод – результаты расчетов и подобранное оборудование позволяют изготовить конструкцию в проектируемом цеху.

Фрагмент текста работы:

1. Общая часть
1.1. Характеристика заданной сварной конструкции
Объектом исследования выступает мерный цементировочный бак для автомобильного цементировочного агрегата (рис. 1), размером (д/ш/в) 1м/0,6м/0,6м, сделанный из конструкционной стали и объемом 0,63 м3. Собой он представляет параллелепипед без верхней крышки с прямоугольной поперечной перегородкой и основанием для установки бака на платформе автомобиля. Две боковые стенки бака (рис. 2) выполнены с радиусными закруглениями, для обеспечения качественного перемешивания смеси в емкости. Масса готовой сварной конструкции, составляет 160 кг.

Рисунок 1 — Общий вид мерного цементировочного бака

Рисунок 2 — Боковая стенка бака
Бак цементировочный применяется на строительных объектах. Без него работа на объекте становится крайне затруднительной и даже невозможной. Таким образом, обеспечение строительных объектов баками является одной из основополагающих задач производства в строительной сфере. Спрос на эти баки всегда будет иметь место в экономике страны. [2]
После изготовления конструкции бака, в нём выполняются требуемые технологические отверстия для монтажа запорной арматуры, а также комплектуется всем необходимым оснащением, заданным конструкторской документацией на изделие.
Конструкция работает при t° окружающей среды от -10оС до +50оС.

Таблица 1 –Характеристика деталей, составляющих конструкцию
№ поз. Наименование детали Габаритные размеры Кол-во Сортамент проката Марка материала
1 Основание 1080х680х10 1 Лист s=10,0 ГОСТ 19903-73 Сталь 10ХСНД ГОСТ 19281-89
2 Стенка боковая Длина развертки L=1550 мм; размеры после гибки 750х600х250;
толщина s=6,0 2 Лист s=6,0 ГОСТ 19903-73 Сталь 10ХСНД ГОСТ 19281-89
3 Перемычка 590х588х6 1 Лист s=6,0 ГОСТ 19903-73 Сталь 10ХСНД ГОСТ 19281-89